嶺南大學星期一(4月13日)舉行大學論壇,邀得2013年諾貝爾化學獎得主、被譽為「計算化學領域」奠基人之一的阿里耶‧瓦謝爾教授(Prof. Arieh Warshel)親臨主講。他以「生物作用的靜電基礎」為題,分享橫跨數十年的科研心得,並系統闡述其畢生研究整合——從基礎物理原理出發,建構生物微觀世界的運作機制,進而延伸至生物分子研究與應用,最終結合計算機與人工智能工具,推動醫療與藥物科研發展。
校長致辭:頂尖學者助建國際化平台
論壇假屯門校園陳德泰大會堂舉行,吸引約600人出席,包括嶺大管理層、師生及青年學者。嶺大校長及韋基球數據科學講座教授秦泗釗教授在開場發言中,熱烈歡迎瓦謝爾教授到訪。他表示,頂尖學者是嶺大核心競爭力的重要元素,繼諾貝爾物理學獎得主丁肇中教授加盟後,今次邀得瓦謝爾教授參與重點學術活動,有助提升校園國際化氛圍,為師生建立與傑出學者交流的寶貴平台,深化跨學科探究,啟發學生結合前沿研究與社會所需,推動科研成果落地造福社會。
大學論壇假屯門校園陳德泰大會堂舉行,吸引約600人出席交流
從視力好到諾獎:分享科研歷程與核心理論
瓦謝爾教授在論壇中,系統性總結了過去四十多年在生物反應領域的科研精華。他分享與化學結緣的經歷,指初入大學時不清楚學術興趣,因朋友讚賞他視力好、能敏鋭觀察實驗現象,於是選擇學習化學,沒想到這個決定燃起他對化學的終身熱愛與追求。他最著名的研究是開發「對複雜化學系統的多尺度分子模擬」方法,使生物分子系統與蛋白質反應能夠在多層面上模擬,顛覆人類對生物化學反應的理解,並因此獲頒2013年諾貝爾化學獎。
靜電原理:破解酶催化與致癌突變之鑰
瓦謝爾教授引領聽眾從最底層的物理原理出發,追溯從馬克士威方程組、波恩能量模型等古典物理理論,演進至現代計算模型的歷程。他強調,詮釋生物系統複雜性的理論核心,在於如何將微觀尺度的電子作用,精準轉化為宏觀的介電環境。由他率先開發的化學靜電理論計算模型,賦予科學家前所未有的能力,得以極精確地計算蛋白質內部的靜電自由能。
透過這些模型,科學界得以進一步破解酶(Enzymes)的催化機制與致癌突變的底層密碼。瓦謝爾教授指出,酶之所以能大幅提升反應速度,主要並非源於傳統觀念中的「機械應力」,而是透過精準的「靜電重組能」來降低反應能壘。講座中以 Ras蛋白(一種關鍵的訊號傳導蛋白)為例,解釋一旦 Ras 蛋白發生突變,將破壞 GTP 水解反應(一種調控蛋白活性的生化過程)中的靜電平衡,進而引發細胞失控生長,這正是一部分人類腫瘤形成的物理根源。
從能量運輸到精準醫療的應用延伸
靜電作用的影響力不僅限於化學反應速率,更延伸至生物體內的能量運輸與大分子動態。無論是質子在細胞內部的快速遷移,或是離子在跨膜通道中的精準交換,皆受靜電作用掌控。以此延伸至分子級別的「電動馬達」,以 ATP 合成酶(負責產生細胞能量的酵素)為例,其旋轉催化過程中的每一步,都受到靜電勢能面的嚴格約束。這種對靜電作用的深度理解,現已能應用於模擬蛋白質折疊及心肌肥大等複雜病理過程。
瓦謝爾教授在論壇結尾明確指出,連接生物大分子「結構」與「功能」之間那缺失的理論鏈條,正是靜電交互作用。這不僅是向基礎物理原理在生物學應用上的致敬,更深刻説明瞭唯有回歸靜電原理,方能為未來的精準醫療與生物工程設計提供最具價值的指引。在互動討論環節中,他與現場師生深入交流,並鼓勵學生追求卓越,將知識融會貫通,轉化為造福社會的力量。
嶺大校長秦泗釗教授在開場發言時熱烈歡迎瓦謝爾教授親臨嶺大
阿里耶‧瓦謝爾教授(Prof. Arieh Warshel)